A questão demográfica mais significativa em Israel desde o seu estabelecimento tem sido a imigração judaica. Em 1948 a população judaica de Israel era de cerca de 670.000; este número aumentou para mais de 1.000.000 no ano seguinte, como resultado da imigração. Entre 1949 e 1997, cerca de 2.350.000 imigrantes judeus entraram no país; cerca de 700.000 a 750.000 judeus deixaram o país, embora alguns tenham retornado mais tarde. O número total de imigrantes inclui mais de 320.000 judeus soviéticos que vieram para Israel em 1989-91 e continuaram a chegar a uma taxa de cerca de 50.000 por ano durante a década seguinte. Quase 28.000 judeus etíopes imigraram em 1990-92, somando-se a uma migração anterior de 11.000 em 1984-85; após migrações adicionais, o número de judeus etíopes em Israel chegou a quase 150.000 em 2020. A maior proporção de judeus traça suas raízes para a Europa (incluindo a ex-União Soviética) e América do Norte, embora alguns também sejam provenientes da África (principalmente do Norte da África), Ásia e Oriente Médio.
Mais da metade da população árabe fugiu de suas casas durante a guerra de 1948, dos quais apenas uma pequena fração foi autorizada a retornar após o fim das hostilidades. Enquanto a população judaica cresceu mais da imigração do que do aumento natural desde essa época, a população árabe cresceu principalmente através de altas taxas de natalidade, que foram marcadamente mais altas do que entre os judeus de Israel por décadas, e através da adição de cerca de 66.000 residentes de Jerusalém Oriental, capturados da Jordânia em 1967 e mais tarde anexados por Israel. Em geral, a população é jovem, sendo que cerca de um quarto tem 15 anos de idade ou menos. A expectativa de vida está entre as mais altas do mundo: cerca de 85 anos para as mulheres e 81 anos para os homens.